(57)【要約】【課題】ゴーストによる画質欠陥を生じない画像形成装置を提供する。【解決手段】感光体と、接触式帯電ローラによる帯電装置と、露光装置と、現像装置と、転写装置とを有し、該転写装置に対し感光体の回転方向の下流側で除電装置を有さず次の帯電を行うイレーズレスシステムの画像形成装置であって、前記帯電ローラ自体の抵抗値、並びに構成部材であるゴム層と表面層の抵抗率および表面層の層厚さを所定の値とし、環境による帯電能力の変動、電荷注入現象の抑制により、ゴーストの発生を抑制しえる画像形成装置とする。【選択図】  図１３
2010039411.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体と、直流電圧からなる帯電バイアスで印加して前記感光体を帯電させる接触式帯電ローラと、前記感光体を露光して静電潜像を形成する露光装置と、前記静電潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する現像装置と、前記トナー像を被転写媒体に転写する転写装置とを有し、該転写装置に対し感光体の回転方向の下流側で除電装置を有さず次の帯電を行うイレーズレスシステムの画像形成装置において、
前記帯電ローラはゴム層と、該ゴム層の表面を覆う表面層を有し、該表面層の層厚さが２〜５μｍの範囲にあり、前記転写装置に適切な印加電圧を与え、前記感光体の表面電位を帯電動作前に除電することにより、前記帯電ローラのゴム層抵抗率が１０６Ω・ｍ以下、前記表面層の抵抗率が１０８Ω・ｍ以下の条件となるように構成されていることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電子写真方式の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、帯電、露光、現像および転写の主要工程を経て画像形成を行う電子写真方式は、高速で高品質の印字が可能であり、複写機、レーザビームプリンター等の画像形成装置に利用されている。近年、この画像形成装置の分野では、装置の小型化及びコスト削減の観点から、装置の構成要素の簡略化や、構成要素そのものを削減した装置の開発が進められている。例えば、特許文献１には、転写工程後の感光体の潜像履歴を消すための除電器を有さない、いわゆるイレーズレス方式の画像形成装置が開示されている。
【０００３】
また転写工程における転写の安定化の点では転写電流を一定に制御する定電流制御が望ましいが、より低コストである方式である転写電圧を一定に制御する定電圧制御する試みがなされている（例えば、特許文献２）。
【０００４】
また特許文献３において記載されているように、近年、環境問題への意識の高まりから、画像形成装置においてコロトロンに代わりオゾン発生が少ない接触帯電方式の帯電装置として、主にゴムを基材として用いた帯電ローラが用いられるようになってきている。
更にこれらを高速印字や低電圧での帯電工程及び転写工程の制御によって、低電力消費を実現しようとすると、感光体に書き込まれた潜像が、履歴として現れるゴーストと呼ばれる現象が強調されるという欠点を有していることが特許文献３によって開示されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−３５７９１０号公報
【特許文献２】特開平０５−３２３８０５号公報
【特許文献３】特開２００６−２２１０９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記従来の画像形成装置においては、感光体に前工程での潜像履歴が残ったまま次工程が行われ、次工程の画像に反映されてしまう現象（ゴースト）が起こりやすいのであるが、さらに近年、画像形成装置の分野では高速化に対する要求が益々高まっていることから、帯電工程において均一な帯電電位を補償できなくなることや、転写性を確保するために転写電界を高く設定すると感光体に帯電とは逆極性の潜像履歴が残ったりするなど、ゴーストの抑制が一層困難となってきている。
【０００７】
本発明の目的は、ゴーストによる画質欠陥を生じない画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するため本発明は、感光体と、直流電圧からなる帯電バイアスで印加して前記感光体を帯電させる接触式帯電ローラと、前記感光体を露光して静電潜像を形成する露光装置と、前記静電潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する現像装置と、前記トナー像を被転写媒体に転写する転写装置とを有し、該転写装置に対し感光体の回転方向の下流側で除電装置を有さず次の帯電を行うイレーズレスシステムの画像形成装置において、前記帯電ローラはゴム層と、該ゴム層の表面を覆う表面層を有し、該表面層の層厚さが２〜５μｍの範囲にあり、前記転写装置に適切な印加電圧を与え、前記感光体の表面電位を帯電動作前に除電することにより、前記帯電ローラのゴム層抵抗率が１０６Ω・ｍ以下、前記表面層の抵抗率が１０８Ω・ｍ以下の条件となるように構成されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、直流電圧からなる帯電バイアスで印加し該感光体を帯電させる接触式帯電ローラと、転写電圧の定電圧制御が行われる転写装置を有し、且つ除電器を有さない画像形成装置において、環境安定性を確保しつつ、ゴーストの発生を十分に抑制して良好な画質を得ることができる画像形成装置が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明者らは、光による除電器を有さない画像形成装置において、定電圧制御が行われる転写装置での除電作用を考慮しつつ、定電圧制御が行われる接触式帯電ローラの帯電電位補償能力を解析的に検討し、以下の知見を得た。
【００１１】
すなわち、帯電電位の補償能力を保持するには、接触式帯電ローラに使用されるゴム層の抵抗率を１０６Ω・ｍ以下とする必要があった。
しかしローラ自体の抵抗を低くしていった場合、帯電ローラによる帯電作用の主要因であるパッシェン放電以外に、直接的な感光体への電荷注入による感光体帯電の形態が現れる。
本装置構成であるイレーズレスの場合、このパッシェン放電以外の帯電形態は、感光体を必要以上に過帯電させ、特に画像形成部と非画像部とで大きな電位差となり、前記したゴースト現象を助長させるため好ましくなく、これを抑制する為には、ローラ抵抗値を５×１０５Ω以上にする必要があった。
【００１２】
また一般に帯電ローラは、ゴム層の可塑剤の影響による感光体接触面の汚染を抑えるために、ゴム層の表層に所定の抵抗率を有する表面層を有するものが使用される。
電子導電性のゴム層の場合、比較的環境に対してゴム材の抵抗が安定であるが、表面層を有する場合、その層の影響を拾って環境の安定性が崩れる。
表面層の構成条件に対する解析的な検討から、環境に対する安定性を確保するためには、表面層の層厚さが１０μｍでは、環境に対する変動が大きく、前記層厚さを２〜５μｍにすること、更に前記表面層の抵抗率を１０８Ω・ｍ以下にする必要があった。
【００１３】
さらに転写装置に印加する電圧を適正値に設定することで、帯電前の感光体表面電位を均一に除電でき、前記ローラ自体の抵抗を低くしていった場合でも、前記過帯電による影響を除去できることがわかった。
【００１４】
本発明者らは、これらを勘案し、環境安定性を確保しつつ、前記電荷注入による帯電形態を抑制して、ゴーストの発生を低減する以下の発明に至った。
【００１５】
すなわち、感光体と、直流電圧からなる帯電バイアスで印加し該感光体を帯電させる接触式帯電ローラと、前記感光体を露光して静電潜像を形成する露光装置と、前記静電潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する現像装置と、前記トナー像を被転写媒体に転写する転写装置とを有し、該転写装置に対し感光体の回転方向の下流側で除電装置を有さず次の帯電を行うイレーズレスシステムの画像形成装置であって、前記帯電ローラはゴム層と、ゴム層の表面を覆う表面層を有し、表面層の層厚さが２〜５μｍの範囲にあり、更に前記転写装置に適切な印加電圧を与え、前記感光体の表面電位を帯電動作前に除電することにより、前記帯電ローラのゴム層抵抗率が１０６Ω・ｍ以下、前記表面層の抵抗率が１０８Ω・ｍ以下となるように構成したものである。
【００１６】
このように構成し、前記転写装置に適切な印加電圧を与え、前記感光体の表面電位を帯電動作前に除電することにより、環境安定性を確保しつつ、帯電装置の帯電電位保障能力を確保し、ゴーストの発生を十分に抑制して良好な画質を得ることができる。
【実施例１】
【００１７】
以下、図面を参照しつつ、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。尚、以下に本発明を実施例によって具体的に説明するが、本発明がこれらの実施例によって限定されるものではない。
【００１８】
図１は本発明の画像形成装置に係る第１実施形態を示す概略構成図である。図１に示した画像形成装置１００では、感光体１の回転方向（図中、矢印Ａで示す）に沿って、帯電装置２、露光装置３、現像装置４、転写装置５、クリーニング装置６が順次、配置されており、転写装置５から帯電装置２に至る間に、イレーズ装置は設けられていない。
また、帯電装置２および転写装置５は、それぞれ定電圧制御方式直流電源３１および３２と電気的に接続されている。
【００１９】
画像形成時において、帯電装置２が感光体１を帯電し、続いて、露光装置３が感光体１の表面を露光し、静電潜像が感光体１上に形成される。次いで、現像装置４において、感光体１の静電潜像上にトナーを供給して、可視像とする。次いで転写装置５において、用紙ホッパー８より経路９を経て、矢印Ｂの方向に搬送される用紙１０に、感光体１の可視像を転写する。用紙上に転写されたトナー像は、次いで、定着装置７に搬送され、ここで用紙上に固着される。一方、転写動作によって、用紙１０に転写されず、感光体１に残留したトナーは、次のクリーニング装置６によって感光体上からクリーニングされる。
【００２０】
ここでイレーズ装置がある構成においては、感光体１の表面電位が零付近に初期化された後、帯電装置２によって再び前記した工程を繰り返すのであるが、本構成のようなイレーズレスの画像形成装置においては、感光体１の表面電位は初期化されず、前工程の状態を残したまま、帯電装置２による感光体１を帯電する動作に入ることになる。この際、感光体１の表面における、画像部分（以降、画像形成部分と記述）と、背景部分（以降、非画像形成部分と記述）は、露光装置２によって露光された部分と露光されなかった部分にあたり、露光された部分は絶対値で１００V以下の電位、露光されなかった部分は帯電装置２による帯電電位に近い値であるため、一般に両者の電位差は通常５００V近くにもなり、この電位差を次の帯電装置２で均一な電位に補償する必要がある。
【００２１】
本発明者らは、この帯電装置２の帯電特性を解析的に検討した結果、以下のように抵抗率に依存して補償能力が変化することがわかった。
【００２２】
図２は、本装置に使用される帯電装置２である帯電ローラ２００の断面概略図である。図示しない定電圧制御方式直流電源３１が電気的に接続された金属軸芯２０の周囲に、電子導電性のゴム材２１および、その表面に表面層２２を持つ構成で、感光体１の表面に接触して、感光体１の表面を帯電するものである。
【００２３】
図３は、このような形態の帯電装置２の帯電特性を示すもので、図示しない定電圧制御方式直流電源３１により軸芯２０に印加された電圧と帯電前の感光体１の表面電位との電位差に対する感光体１表面の帯電電位であり、表面層２２の抵抗率が１０７Ω・ｍのときに、ゴム材２１の抵抗率を１０４Ω・ｍ〜１０７Ω・ｍに変化させたときの帯電特性を示す。
【００２４】
図３よりわかるように本帯電装置２の場合、前記電位差が５００V〜６００Vにおいて感光体１の表面を帯電し始め、前記電位差に対してほぼ一様な傾きを持って感光体１を帯電する。図４は、図３に示した帯電特性の傾きをゴム層の対抗率に対して表記したものである。図４より、帯電特性の傾きはゴム層の抵抗率が１０５Ω・ｍより低い値において、ほぼ１に近い値を持ち、抵抗率が１０６Ω・ｍで傾きが０．９、それより大きな抵抗率で急激に傾きが小さくなる。
【００２５】
ここで、傾きが１に近い抵抗率の帯電装置において、例えば感光体１の表面電位を６００Vに帯電したいときは、図３より、印加電圧をだいたい１２００Vに固定すると、帯電前の感光体１の表面電位によらず、６００Vに感光体１は帯電されることになる。これは、前記画像形成部分と非画像形成部分の電位差のある状態を帯電装置２で均一に帯電できることを示し、補償能力がもっとも高い状態となる。実用的には、傾きが０．９の抵抗率が１０６Ω・ｍの場合でも、約５Vの電位の変動に抑えられ問題ないが、それより大きな変動を引き起こすと、表面電位のムラにより画像に濃淡が現れ、いわゆるゴーストが発生する。
【００２６】
このように実用的にはゴム層の抵抗率が１０６Ω・ｍ以下であれば、ゴーストが発生しない帯電の補償能力を確保できる。一方、表面層２２の抵抗率も同様に帯電特性に影響を与える。
【００２７】
図５は、ゴム層の抵抗率１０５Ω・ｍにおける帯電特性の傾きを表面層の抵抗率に対して表記したものであり、表面層の層厚さが５μｍの場合と１０μｍの場合について示してある。
【００２８】
図５より、帯電特性の傾きは表面層の抵抗率が１０８Ω・ｍより低い値において、ほぼ１に近い値を持ち、抵抗率が１０８Ω・ｍより大きくなると、傾きの値が減少する傾向を示す。その度合いは、層厚さが５μｍでは小さく、１０９Ω・ｍでも実用的な傾きの０．９近辺に減少が収まるが、層厚さが１０μｍでは、５×１０８Ω・ｍを超えると、傾きが０．９より下回るようになり、表面電位のムラによるゴーストが発生する。
【００２９】
図６は、印加電圧１２００Vにおける各ゴム層抵抗率および表面層抵抗率のときの感光体表面の帯電電位である。図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ表面層厚さが２μｍ、５μｍ、１０μｍのときの結果である。これらの図において横軸にゴム層の抵抗率（１０4Ω・ｍ〜１０8Ω・ｍ）を、縦軸に感光体表面の帯電電位（０〜８００Ｖ）をとっている。また、表面層の抵抗率は１０６Ω・ｍ、１０７Ω・ｍ、１０8Ω・ｍ、１０9Ω・ｍ、１０１０Ω・ｍの５種類のものを使用した。
【００３０】
これらの図に示すように前述の傾きの変化傾向と一致し、ゴム層の抵抗率が１０６Ω・ｍを、表面層の抵抗率が１０８Ω・ｍを超えると感光体表面電位は低下傾向を示す。その変化度合いは、表面層の層厚さに依存して大きくなり、５μｍ以下では５０V以下の変化であるのに対し、１０μｍでは１４０Vと非常に大きい。温湿度の変化による抵抗変動を考えた場合、1桁程度の抵抗率変動がある。電子導電性のゴムを使用した場合、その変動は湿度影響を受けやすい表面層の抵抗率が変動することによって引き起こされる。このような環境変動の影響を加味すると、表面層の抵抗率は１０８Ω・ｍ以下、その層厚さは５μｍ以下が望ましい。
【００３１】
上記の観点では、ゴム層、表面層共に、抵抗率は低ければ低いほど良いということになるのであるが、ローラ自体の抵抗を低くしていった場合、帯電ローラによる帯電作用の主要因であるパッシェン放電以外に、直接的な感光体への電荷注入による感光体帯電の形態が現れる。本装置構成であるイレーズレスの場合、このパッシェン放電以外の帯電形態は、感光体を必要以上に過帯電させ、特に画像形成部と非画像部とで大きな電位差となり、前記したゴースト現象を助長させるため好ましくない。
【００３２】
図７は、ローラ抵抗値に対する電荷注入による感光体の過帯電量を示したもので、ローラの抵抗値が２×１０５Ω以下で１００V以上の帯電量となる。従ってローラ抵抗は過帯電量が５０V以下となる５×１０５Ω以上であることが望ましい。
【００３３】
図８は、感光体の周速度（＝プロセス速度）と、感光体を６００Vに帯電するために必要な印加電圧値の関係を、ゴム層の抵抗率１０５Ω・ｍ、１０７Ω・ｍおよび表面層の抵抗率１０６Ω・ｍ、１０１０Ω・ｍの組み合わせの帯電ローラに対して示したものである。
【００３４】
図９よりゴム層が上述した好適な範囲から外れた抵抗率（１０７Ω・ｍ）で構成した帯電ローラの場合、低速では、比較的低い印加電圧値で良いものが、高速域では、２０００Vを超える印加電圧を与えなければならないのに対し、好適な抵抗率（１０５Ω・ｍ）で構成した帯電ローラの場合、低速度から高速度まで必要な印加電圧値に差がないことが分かる。
【００３５】
尚、ローラ抵抗値の測定方法はローラを円筒状の金属ドラムに水平に当てて、前記ローラの金属シャフトの両端部の各々に２５０ｇの荷重を金属プレート方向に加え、ドラムを周速０．１５ｍ／ｓで回転し、ローラをドラムに従動させて回転させ、前記シャフトと金属ドラム間に直流電圧５００ボルトを印加して流れる電流値を測定し、印加電圧値／測定電流値から求めたローラの体積方向の電気抵抗である。ここで使用する値は電圧印加後３０秒経過後の値である。またゴム層の抵抗率（体積方向の抵抗率）は、表面層を設けないゴム層単体のローラを上記と同様の方法にて測定して得た電気抵抗Ｒ（Ω）と、測定の際のローラ表面とドラム表面の接触面積Ｓ（ｍ２；本実施例では、おおよそ３×１０−４ｍ２程度）と、測定に使用したローラの層厚さｄ（m）から、Ｒ×Ｓ／ｄの式により求めた抵抗率ρ（Ω・ｍ）を使用する。更に表面層の抵抗率（体積方向の抵抗率）は、前記、表面層を設けないゴム層単体の抵抗値Ｒ（Ω）と表面層を設けたローラの抵抗値ｒ（Ω）をそれぞれ、上記と同様に測定し、（ｒ−Ｒ）×Ｓ／ｄの式により求めた抵抗率を使用する。
【００３６】
尚、表面層の抵抗率は、表面層を設置前にゴム層の抵抗値を測定しておき、このローラに表面層を設置した後のローラ抵抗値を測定して、上述の式により求める。或いは表面層を付けたローラの抵抗値を測定後に、表面層を除去し、残ったゴム層の抵抗値を測定しても良い。
【００３７】
以上のような帯電ローラ２００に関する構成条件を勘案し、ゴム層の抵抗率１０５Ω・ｍ、表面層の抵抗率１０６Ω・ｍ、表面層の層厚さ５μｍ、ローラ自体の抵抗が１０６Ωとなる帯電ローラ２００を用いた帯電装置２を図１に示した画像形成装置に搭載した。このとき、直流定電圧電源３１には、絶対値で１２００Vの電圧が印加され、帯電後の感光体表面が絶対値で６００Vになるよう調整されている。この結果、常温常湿（２３℃、５０％R H ）の環境下で、感光体１の周速度（＝プロセス速度）が０．１５ｍ／ｓ〜０．２ｍ／ｓの高速な領域にあっても、帯電装置２における帯電電位保障能力が十分に確保され、ゴーストの発生を十分に抑制して良好な画質を得ることができる。
【００３８】
しかし、通常の画像形成装置では、低温低湿（８℃、１６％ＲＨ）から高温高湿（３０℃８０％ＲＨ）の環境下で動作補償する必要があるが、前記帯電ローラの抵抗率は、動作補償環境内で２桁近く変動する。上述の構成の場合、高温環境付近でローラ抵抗が下限である２×１０５Ωを下回り、ゴーストの発生が助長される問題がある。
この環境に対する帯電ローラ抵抗変動を考慮し、これを改善した実施形態を以下に示す。
【実施例２】
【００３９】
図１３は本発明の画像形成装置に係る第２実施形態を示す概略構成図である。図１３に示した画像形成装置３００では、感光体１の回転方向（図中、矢印Ａで示す）に沿って、帯電装置２、露光装置３、現像装置４、およびクリーニング装置６が配置されており、イレーズ装置は設けない構成は、実施例１における構成と同様である。図１３に示した画像形成装置の場合、転写装置５は中間転写媒体５０を介して、感光体１と接触する転写ローラ５１からなり、感光体１から一旦中間転写媒体５０に画像が転写された後、後続の2次転写装置５２によって、用紙１０に画像が転写される構成を持つ。
【００４０】
ここで、帯電装置２および転写装置５である転写ローラ５１には、それぞれ定電圧制御方式直流電源３１および３２と電気的に接続されているのは、実施例１の場合と同様である。
【００４１】
また感光体１の周囲における画像形成動作も実施例１の場合と同様である。
本実施例では、前記画像形成装置３００において、転写ローラ５１に印加する電圧値を適切な値として、帯電装置２に入る直前の感光体表面の電位を調整する方法を示すものである。
【００４２】
今、転写工程では、感光体１の帯電極性と逆極性の電位を、定電圧電源３２により転写ローラ５１に印加して転写を行う。実施例1で示した帯電ローラ２００の帯電特性からも明らかなように、感光体との電位差が６００V程度で放電が起きることから、６００Vに帯電した感光体と前記転写ローラ５１との電位差は前記パッシェン放電が起こるに十分な電位がとなる。但し、転写工程の場合、感光体の帯電極性と、逆の電圧が印加された転写ローラ５１間での放電であり、両者の電位差が縮小し感光体の帯電部分が除電されることになる。
【００４３】
図９は、画像形成装置３００で、転写ローラ５１への印加電圧を４００Vに固定し、帯電ローラ２００への印加電圧を変化させた際の、帯電ローラ２００を通過した後と転写ローラ５１を通過した後の感光体１の表面電位を示すものである。図９から感光体電位が−２００Vになるまでは転写を通過しても電位は変化しないが、感光体電位をさらに高くしていくと、転写を通過した後の電位が低下することがわかる。
【００４４】
転写ローラ印加電圧は４００Vであるので、感光体電位−２００Vとの電位差が６００Vになった時点で、帯電ローラ同様に放電が始まっていることがわかる。更に帯電ローラ２００を通過した後の感光体電位を高くしていくと、転写を通過した後の電位は−３００V程度に収束するような挙動を示す。これは、転写ローラ５１と感光体１の電位差が放電の起きる限界以下となる一定の値に収束することを示しており、転写ローラ印加電圧を調整することで、転写通過後の感光体電位を制御できることがわかる。
【００４５】
図１０は、帯電ローラ２００を通過した後の感光体１の表面電位を−６００Vに設定して、転写ローラ５１への印加電圧を変化させた際の、帯電ローラ２００を通過した後と転写ローラ５１を通過した後の感光体１の表面電位を示すものである。転写ローラ５１への印加電圧を増加させることで転写ローラ５１を通過後の感光体電位が低下しており、印加電圧を約７００Vとすることで、帯電ローラ２００を通過した位置で−６００Vに帯電していた感光体１の表面電位を転写ローラ５１通過後に０Vに除電できることがわかる。
以上のように、画像形成部と非画像形成部で大きな電位差があっても、転写電圧を適正に設定することで、転写通過後には電位差を無くすことができる。
【００４６】
また、このことから電荷注入が発生し、過帯電による繰り返し帯電で電位が上昇するような帯電ローラ２００であっても、周回毎に転写を通過することで、除電できるため、帯電電位の上昇は抑えられる。
【００４７】
本構成の場合、転写ローラ５１は、常に中間転写媒体５０を介して、感光体１に当接しているが、例えば、印刷開始前に転写ローラ５１が感光体１から離間しているような構成でも、転写電圧を印加した転写ローラ５１を感光体１に当接する前工程を、１周以上加えることによって、感光体１の表面電位を一定にできる。
【００４８】
尚、本実施形態における特徴は、転写位置において、感光体１と当接する媒体が実施例１のような用紙１０ではなく、中間転写媒体５０となっていることである。本発明のような画像形成装置においては、用紙１０は、ユーザが自由に選択できる媒体であり、状況によっては種々の媒体が感光体１と当接するようになる。この場合、前述した転写による除電の能力は、使用される媒体の差によって大きく変動し、十分な転写除電効果を補償できない。これに対して、中間転写媒体５０は、ユーザが選択できるものではないため、常に一様な転写除電効果が得られる。
【００４９】
以上のように実施例１において制約事項となっていた、帯電ローラ２００の抵抗値が２×１０５Ω以下のものでも、転写ローラ５１への適切な電圧値印加により使用可能となるため、帯電ローラ２００のゴム層抵抗率および表面層抵抗率を、より低い値にすることができ、前記環境変動によるローラ抵抗率変化に対する裕度が向上する。
【００５０】
本実施例では、ゴム層の抵抗率１０４Ω・ｍ、表面層の抵抗率１０５Ω・ｍ、表面層の層厚さ５μｍ、ローラ自体の抵抗１０５Ωの帯電ローラ２００を図１３に示す画像形成装置３００に搭載し、転写での除電による帯電ローラ２００の過帯電抑制効果を確認した。図１１は、転写ローラ印加電圧０Vで、感光体を約−４００Vに帯電した際の電位プロファイル、図１２は転写ローラ印加電圧を４００Vにした場合である。
【００５１】
図１１の転写ローラ印加電圧０Vでは、感光体との電位差が６００V以下であるため、転写で放電が起きず、帯電の繰り返しによる感光体の表面電位が大幅に上昇していく。
これに対し、図１２の転写印加電圧４００Vを印加した場合には、転写ローラ５１と感光体１との電位差が８００Vに達し、放電に伴う除電作用によって、繰り返し帯電を行っても、帯電電位が一定の値で安定するようになった。
【００５２】
以上のような帯電ローラ２００と転写ローラ５１の組み合わせを搭載した画像形成装置３００では、環境が８℃、１６％ＲＨから３０℃８０％ＲＨに変動しても、帯電能力が低下するのであるが、ゴム層抵抗率１０６Ω・ｍに対して２桁、表面層抵抗率１０８Ω・ｍに対して３桁の変動裕度があるため、動作補償環境内で、帯電装置２における帯電電位保障能力が十分に確保され、ゴーストの発生を十分に抑制して良好な画質を得ることができた。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の実施例１に係る画像形成装置の概略構成図である。
【図２】その画像形成装置に使用される帯電装置の拡大断面図である。
【図３】その帯電装置の帯電特性を示す図である。
【図４】その帯電特性の傾きをゴム層の対抗率に対して表記した図である。
【図５】その帯電特性の傾きを表面層の抵抗率に対して表記した図である。
【図６】各ゴム層抵抗率および表面層抵抗率における感光体表面の帯電電位を示す図である。
【図７】ローラ抵抗値に対する電荷注入による感光体の過帯電量を示す図である。
【図８】プロセス速度と感光体を帯電するために必要印加電圧値の関係を示す図である。
【図９】本発明の実施例２に係る帯電ローラ印加電位と帯電後の感光体表面電位の関係を示す図である。
【図１０】転写ローラ印加電位と転写後の感光体表面電位の関係を示す図である。
【図１１】帯電動作オンオフ時の感光体表面電位の変動を示す図である。
【図１２】帯電動作オンオフ時の感光体表面電位の変動を示す図である。
【図１３】本発明の実施例２に係る画像形成装置の概略構成図である。
【符号の説明】
【００５４】
１      感光体
２      帯電装置
３      露光装置
４      現像装置
５      転写装置
６      クリーニング装置
７      定着装置
８      用紙ホッパー
９      搬送経路
１０    用紙
２０    軸芯
２１    ゴム材
２２    表面層
３１    電源
３２    電源
５０    中間転写媒体
５１    転写ローラ
５２    ２次転写装置
１００  画像形成装置
２００  帯電ローラ
３００  画像形成装置
【図１】
2010039411.tif 000003
【図２】
2010039411.tif 000004
【図３】
2010039411.tif 000005
【図４】
2010039411.tif 000006
【図５】
2010039411.tif 000007
【図６】
2010039411.tif 000008
【図７】
2010039411.tif 000009
【図８】
2010039411.tif 000010
【図９】
2010039411.tif 000011
【図１０】
2010039411.tif 000012
【図１１】
2010039411.tif 000013
【図１２】
2010039411.tif 000014
【図１３】
2010039411.tif 000015